精品解析:2025年四川省广安市第二中学校二模生物试题
2025-03-04
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内容正文:
2025年四川省广安第二中学校高2022级高三二模考试
生物试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 肿瘤微环境ATP浓度高。国家纳米科学中心课题组联合北京大学课题组,利用天然蛋白质复合物,研发出一种天然蛋白质纳米机器,实现在ATP的驱动下可控释放疏水性抗肿瘤药物。下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A. ATP分子中N存在于腺嘌呤、P来自磷酸
B. ATP分子的高能键存在于磷酸基团和核糖间
C. 肿瘤微环境的ATP主要在肿瘤组织液合成
D. ADP和ATP相互转化是一种可逆生化反应
2. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船在酒泉发射成功。太空的失重环境会使航天员出现脱水症状,航天器和航天服为航天员们提供了一个类似于地球的环境,以维持机体的稳态。下列相关叙述错误的是( )
A. 宇航员内环境维持酸碱平衡的缓冲体系主要由HCO3-和H2CO3构成
B. 失重引起航天员脱水的同时伴随丢失钠盐,钠盐的丢失对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
C. CO2是航天员细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
D. 航天服中的氧源不仅会影响航天员内环境的成分,也会影响内环境的理化性质
3. 正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A. 用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B. 用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C. 可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D. 用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
4. 下图是细胞分裂过程中的一个示意图(不考虑变异,不考虑细胞大小、形状的变化),甲、乙为连续两次分裂的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲和乙过程中均发生了核DNA的复制
B. 甲肯定会发生染色体数目加倍及减半的变化
C B、C细胞染色体数目和D、F细胞一定不同
D. 甲、乙过程中细胞质可能都存在不均等分配的情况
5. 心肌细胞中存在许多非编码RNA(如miR-223、HRCR),基因ARC可在该细胞中特异性表达,它们共同参与调控细胞凋亡,相关过程如图,①②③④表示生理过程,下列有关叙述错误的是( )
A. 过程②③④遵循的碱基互补配对原则完全相同
B. 过程④的发生,不利于基因ARC的表达,促进心肌细胞的凋亡
C. 基因ARC、miR-223、HRCR所含的游离磷酸基团数量分别为2、1、0
D. 过程①中DNA会与某种蛋白质结合,过程②中核糖体向右移动
6. 目前,科学家已经发现植物种子的萌发与各植物激素息息相关。研究发现藜麦种子在萌发时,内部的α-淀粉酶活性整体呈现上升的趋势。外源赤霉素(GA3)处理可以促进该种子的萌发,而用外源脱落酸(ABA)处理会明显延缓藜麦种子的萌发。进一步研究发现,较高浓度的外源生长素(IAA)处理结果与外源ABA相似。具体变化如下图所示:
下列有关说法,错误的是( )
A. 在种子萌发的生理过程中,(GA3)和ABA的作用效果相反
B. 较高浓度的外源IAA主要在0—4h和12—16h时段抑制淀粉的水解
C. 12h时外源IAA处理对淀粉水解为可溶性糖抑制作用较外源ABA处理的程度更小
D. 外源(GA3)可使种子中α-淀粉酶活性增强,导致可溶性糖增多,为种子萌发充分供能
7. 下图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况。下列说法错误的是( )
A. Q点后,A控制的性状更加适应环境
B. P点时,A和a的基因频率均为50%
C. 该种群中,杂合体的比例越来越高,逐渐取代纯合体
D. 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变
8. 科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(题图所示),下列叙述不合理的是( )
A. “窗口”愈合过程中,细胞之间接触会影响细胞增殖
B. 对照组“窗口”远端,细胞不具有增殖和分化的潜能
C. “窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关,F可抑制远端H酶活性
D. 若要比较尾鳍近、远端的再生能力,则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
9. 乙型肝炎病毒(HBV)的结构模式图如图所示。HBV与肝细胞吸附结合后,脱去含有表面抗原的包膜,进入肝细胞后再脱去由核心抗原组成的衣壳,大量增殖形成新的HBV,释放后再感染其他肝细胞。下列说法正确的是( )
A. 树突状细胞识别HBV后只发挥其吞噬功能
B. 辅助性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞
C. 根据表面抗原可制备预防乙型肝炎的乙肝疫苗
D. 核心抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于细胞免疫
10. 某海水养殖场的能量流动示意图如下(不考虑未利用),其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/(m2·a)],下列叙述正确的是( )
A. 图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500J/(m2·a)
B. 图中由A到B的能量传递效率约为15.2%
C. 该生态系统实现了能量在A和遗体残骸间的循环
D. 养殖场中的海星活动能力弱、范围小,宜用样方法估算其种群密度
11. 白鲟是中国最大的淡水鱼类,曾生活在我国长江水域,2019年宣布灭绝。为保护长江生态,我国农业部宣布自2020年1月1日起,长江十年禁渔。下列说法正确的是( )
A. 白鲟一个物种的灭绝不会影响长江水域生物多样性,只是其潜在价值随之消失
B. 实施禁渔后,长江水域生物群落将发生次生演替,长江生态将得以恢复
C. 该措施的实施说明了野生生物资源需要保护,开发野生生物资源都是违法行为
D. 长江水体不同水层分布着不同的鱼类,这种分层现象与鱼类对光的利用有关
12. 兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经元兴奋性的影响,研究人员将体外培养的大鼠海马神经元置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),再将其置于无氧培养液中,定时测定,结果如图甲、乙所示(对照组的数值是在含氧培养液中测得的)。下列说法错误的是( )
A. 图甲中静息电位是以细胞膜的外侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV
B. 给予对照组神经元30pA强度的电刺激,则神经纤维膜电位表现为外负内正
C. 当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经元更易兴奋
D. 缺氧一段时间后,会影响某些离子的主动运输,导致膜电位异常
13. 科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,采用标志重捕法对田鼠种群数量进行调查,发现在最初调查的—个月内,种群数量每天增加1.5%,下列分析正确的是( )
A. 最初调查的一个月内,田鼠种群数量呈“S”型增长
B. 最初调查的一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1.015
C. 若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏小
D. 数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期
14. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
15. 甲病(由M、m控制)和乙病(由N、n控制)均为人类神经系统遗传病。下图为这两种遗传病的家系图,其中Ⅱ6不携带乙病致病基因,男性人群中甲病隐性基因占1/1000。下列叙述正确的是( )
A. 甲病为伴X隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ2为甲病致病基因携带者,Ⅱ7与Ⅰ1基因型相同概率是2/3
C. Ⅲ3患甲病概率是1/3000
D. Ⅱ8只患一种病的概率是3/8
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. T细胞表面存在着一类负调节分子,其被激活后能下调T细胞的免疫能力。如T细胞表面存在一种名为程序性细胞死亡蛋白(PD-1)受体分子,癌症患者体内的肿瘤细胞正是利用这类受体分子逃脱免疫系统的攻击,目前免疫疗法在肿瘤的治疗中具有重要意义。请分析回答:
(1)肿瘤的产生表明免疫的_______功能缺失,负调节分子可以防止自身免疫病等免疫过激现象发生。
(2)研究发现,肿瘤细胞高度表达PD-L1的配体分子,该分子可被PD-1识别并结合,现常利用单克隆抗体来打破肿瘤的细胞免疫逃逸机制,其可能的作用机理是_______。
(3)T细胞按照表面受体分子和的不同分别分为细胞和细胞。细胞主要是分泌细胞因子增强免疫应答,则它为辅助性T细胞。推测清除肿瘤细胞的主要免疫细胞是_______(填“细胞”或“细胞”)
(4)为了验证(3)中清除肿瘤细胞的主要免疫细胞类型,实验人员的操作手段包括利用PD-1抑制剂联合粒子植入对癌症进行治疗,进行T细胞耗竭实验(人为操作消耗某种T细胞),请结合上述技术手段利用下列材料简要写明实验设计思路和预期实验结果。实验材料:若干肺腺癌模型小鼠、抗抗体、抗抗体、缓冲液、PD-1抑制剂联合粒子(简称为PD-1抑制剂+治疗)。
实验思路:_______。
预期实验结果:_______。
17. 人类先天性肢体畸形是一种遗传病,某研究小组对患者甲的家系进行了调查,结果如图1。
(1)由图1可知,该病为_______遗传病。EN1基因是肢体发育的关键基因。对患者甲和健康志愿者的EN1基因进行测序,结果如图2。推测甲患病的可能原因是EN1基因的碱基对_______,使其指导合成肽链的氨基酸序列改变,蛋白质的空间结构发生改变,导致肢体发育异常。若对II-3个体的EN1基因进行测序,结果可能为_______。
(2)对另一先天肢体畸形患者乙的相关基因进行测序,乙的EN1基因序列正常,但该基因附近有一段未知功能的DNA片段(MCR)缺失。研究人员对EN1基因正常,但MCR缺失的肢体畸形纯合小鼠(E+E+M-M-)进行检测,发现其EN1基因表达量显著低于野生型。由此推测患者乙的致病机理为_______。
(3)为确定MCR的作用机制,研究人员用表现型正常的MCR缺失杂合小鼠(E+E+M+M-)与表现型正常的EN1基因突变杂合小鼠(E+E-M+M+)杂交,子代表现型及比例为发育正常:肢体畸形=3:1。
①子代肢体畸形小鼠的基因型为_______。
②真核生物的转录调控大多是通过顺式作用元件与反式作用因子相互作用而实现的。顺式作用元件是指存在于基因旁侧,能影响基因表达的DNA序列,如图3中的增强子、TATAbox;反式作用因子是一类蛋白质分子,通过与顺式作用元件结合调控基因转录起始,如图3中的_______。
18. 司美格鲁肽被当作“减肥神药”在社会上悄然流行开来,但是该药目前仅作为Ⅱ型糖尿病治疗药物批准在国内上市,其有效成分为胰高血糖素样肽-1(GLP-1),其作用机制如图所示,图中(+)表示促进作用。
(1)据图分析,GLP-1可以通过神经调节方式中的______(填“非条件”或“条件”)反射,刺激血糖调节中枢[1]______,进而引起迷走神经支配的[2]______发挥作用,引起进食减少、体重减轻。
(2)给糖尿病患者注射胰岛素药量过多,会引发低血糖症状,而注射GLP-1过多能够避免引发低血糖症状,据图分析原因是______。
(3)现有生理状况相同的健康小鼠若干,实验试剂STZ药物(该药物特异性诱导胰岛B细胞部分凋亡)、exendin-4(某种其他类型的降血糖药物)、GLP-1、生理盐水。请设计实验进一步探究GLP-1的降血糖机制,简要写出实验思路。______。
19. 莴苣的生长发育受多种因素的调控。莴苣种子需要在有光的条件下才能萌发,种植前需要浸泡清水30分钟,捞出放在湿纸巾上阴凉处见光催芽。出苗后移栽,研究发现不同光质配比对莴苣幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对莴苣幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝紫光=1:2)、B组(红光:蓝紫光=3:2)、C组(红光:蓝紫光=2:1),每组光照输出的功率相同。回答下列问题:
(1)光合作用的光反应阶段,氮元素主要用于_______等物质的合成(写出2种物质),叶绿体中色素具有的功能是_______。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,从光质的角度分析原因是_______。
(3)研究发现随着光照时间的增加,莴苣种子内的赤霉素的含量有所增加,推测可能原因是_______(一种色素蛋白复合体)可以接受光信号,在细胞内经过一系列信号转导过程,促进赤霉素相关基因的表达进而促进种子萌发。
(4)红光促进种子萌发的机制有一种假说是红光能提高种子对赤霉素的敏感性。研究小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组红光照射、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若实验结果为_______,则能证明该假说正确。
20. 蒙顶山茶是中国传统绿茶。茶树是典型的C₃植物,具有光呼吸作用。茶树叶片的光合作用对其产量和品质有重要影响,不同间作模式下茶树叶片生理代谢活动也会随着环境变化而表现出一定差异。研究人员以纯茶园(CK)、马缨花—茶间作茶园(MT)、冬樱花—茶间作茶园(DT)、核桃——茶间作茶园(HT)4种种植模式进行研究得到以下数据。
(1)净光合速率是指单位时间内植物有机物的________。根据结果可知,茶树净光合速率在12:00—14:00增加的是________模式。研究发现,胞间CO₂ 浓度降低会抑制光呼吸的进行。光呼吸是一种消耗能量和有机物的过程,其减少可以间接提高光合效率,从而导致净光合速率增加。据图分析茶树净光合速率变化为该模式的可能原因是______________。
(2)根据结果可知,茶树净光合速率在16:00—18:00 时出现大幅度降低,甚至出现了低于0的值,可能的原因是_________。
(3)茶叶叶肉细胞的 Rubisco酶具有“两面性”,即在光下叶绿体中的 C₅能与CO₂形成C₃,当CO₂/O₂比值低时,C₅也能与 O₂反应形成C₂等化合物。C₂在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。Rubisco酶的存在场所应为___________。为了提高产量,减少不必要的光呼吸损耗,请设计一种较简单的方法:_____________,并说明原因:_____________。
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2025年四川省广安第二中学校高2022级高三二模考试
生物试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.本试卷共分两卷,第Ⅰ卷为选择题,第Ⅱ卷为非选择题。
2.考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡相应的位置上。
3.第Ⅰ卷的答案用2B铅笔填涂到答题卡上,第Ⅱ卷必须将答案填写在答题卡上规定位置。
第Ⅰ卷 选择题(共45分)
一、单项选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 肿瘤微环境ATP浓度高。国家纳米科学中心课题组联合北京大学课题组,利用天然蛋白质复合物,研发出一种天然蛋白质纳米机器,实现在ATP的驱动下可控释放疏水性抗肿瘤药物。下列有关ATP的叙述,正确的是( )
A. ATP分子中N存在于腺嘌呤、P来自磷酸
B. ATP分子的高能键存在于磷酸基团和核糖间
C. 肿瘤微环境的ATP主要在肿瘤组织液合成
D. ADP和ATP相互转化是一种可逆生化反应
【答案】A
【解析】
【分析】ATP是一种高能磷酸化合物,由腺苷与三个磷酸基团构成,腺苷由一个核糖与腺嘌呤构成。
【详解】 A、ATP 分子由 C 、 H 、O、 N 、P5种元素组成,其中的 N 存在于腺嘌呤、 P 来自磷酸, A 正确;
B、ATP 分子的高能键存在于磷酸基团和磷酸基团之间,磷酸基团和核糖间的化学键是普通键, B 错误;
C、肿瘤微环境的 ATP 是在细胞内合成的, ATP 的主要来源是细胞呼吸, C错误;
D、由 ADP 形成 ATP 与 ATP 分解形成 ADP ,在细胞的发生部位不同,催化进行的酶不同,不是可逆反应, D 错误。
故选A。
2. 2024年10月30日,神舟十九号载人飞船在酒泉发射成功。太空的失重环境会使航天员出现脱水症状,航天器和航天服为航天员们提供了一个类似于地球的环境,以维持机体的稳态。下列相关叙述错误的是( )
A. 宇航员内环境维持酸碱平衡的缓冲体系主要由HCO3-和H2CO3构成
B. 失重引起航天员脱水的同时伴随丢失钠盐,钠盐的丢失对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
C. CO2是航天员细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态
D. 航天服中的氧源不仅会影响航天员内环境的成分,也会影响内环境的理化性质
【答案】C
【解析】
【分析】1、内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
2、内环境稳态表现:①各种化学成分含量的相对稳定:血糖和血氧含量的相对稳定,保证细胞代谢所需物质的供应。②各种理化性质的相对稳定:体温的相对稳定和pH的相对稳定,保证细胞代谢相关酶的活性正常;渗透压的相对稳定,保证细胞形态和结构的稳定。
【详解】A、人体内环境维持酸碱平衡的缓冲体系主要由HCO3-和H2CO3构成,A正确;
B、细胞外液渗透压主要来自于Na+和Cl-,失重引起航天员脱水的同时伴随丢失钠盐,钠盐的丢失对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液,B正确;
C、CO2是航天员细胞呼吸产生的废物,其可以参与内环境pH的调节等,C错误;
D、航天服中的氧源通过影响呼吸作用等,不仅会影响航天员内环境的成分,也会影响内环境的理化性质,D正确。
故选C。
3. 正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A. 用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B. 用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C. 可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D. 用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
【答案】C
【解析】
【分析】1.绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色);
2.观察叶绿体的实验中,用镊子取一片黑藻的小叶,放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片。制片和镜检时,临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩,将影响对叶绿体形态和分布的观察。
【详解】A、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖,但不能催化蔗糖水解。碘液只能检测淀粉是否被水解,无法检测蔗糖是否水解,应该用斐林试剂检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的产物来判断淀粉酶对两种底物的作用情况,A错误;
B、无水乙醇的作用是提取叶绿体中的色素,而分离叶绿体中的色素要用层析液,B错误;
C、黑藻叶片的叶肉细胞是成熟的植物细胞,有大液泡,且细胞中的叶绿体有颜色,便于观察细胞的质壁分离和复原现象,所以可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水,C正确;
D、菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体数量少且体积大,不利于观察叶绿体的形态和分布,应该用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布,因为叶肉细胞中叶绿体数量多,便于观察,D错误。
故选C。
4. 下图是细胞分裂过程中的一个示意图(不考虑变异,不考虑细胞大小、形状的变化),甲、乙为连续两次分裂的过程,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲和乙过程中均发生了核DNA的复制
B. 甲肯定会发生染色体数目加倍及减半的变化
C. B、C细胞染色体数目和D、F细胞一定不同
D. 甲、乙过程中细胞质可能都存在不均等分配的情况
【答案】D
【解析】
【分析】1、有丝分裂前的间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;有丝分裂过程: (1)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体; (2)中期:染色体形态固定、数目清晰; (3)后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极; (4)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数第一次分裂前的间期:染色体的复制。减数分裂过程:(1)减数第一次分裂:①前期:联会;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(2)减数第二次分裂过程:①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、若该图表示连续两次有丝分裂,则甲、乙过程中均发生了核DNA的复制;若该图表示减数第一次分裂和减数第二次分裂,则乙过程中未发生核DNA的复制,A错误;
B、只有该图表示连续两次有丝分裂时,甲过程中才会发生染色体数目加倍的变化,B错误;
C、若该图表示连续两次有丝分裂,B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的相同,均为体细胞中染色体数目;若该图表示减数第一次分裂和减数第二次分裂,B、C细胞中染色体数目和D、F细胞中的相同,均为体细胞中染色体数目的一半,C错误;
D、若该图表示减数分裂形成卵细胞的过程,则甲过程中减数第一次分裂后期细胞质不均等分配,乙过程中减数第二次分裂时次级卵母细胞不均等分裂,D正确。
故选D。
5. 心肌细胞中存在许多非编码RNA(如miR-223、HRCR),基因ARC可在该细胞中特异性表达,它们共同参与调控细胞凋亡,相关过程如图,①②③④表示生理过程,下列有关叙述错误的是( )
A. 过程②③④遵循的碱基互补配对原则完全相同
B. 过程④的发生,不利于基因ARC的表达,促进心肌细胞的凋亡
C. 基因ARC、miR-223、HRCR所含的游离磷酸基团数量分别为2、1、0
D. 过程①中DNA会与某种蛋白质结合,过程②中核糖体向右移动
【答案】B
【解析】
【分析】启动子是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程需要核糖核苷酸作为原料。
【详解】A、过程②为翻译,存在mRNA与tRNA之间的碱基互补配对,过程③存在 miR-223 与mRNA之间的碱基互补配对,过程④存在 HRCR与 mRNA之间的碱基互补配对,所以遵循的碱基互补配对原则应完全相同(即A—U、C—G),A正确;
B、HRCR吸附miR-223,使miR-223与基因ARC转录的 mRNA结合减少,有利于过程②进行,即应导致基因 ARC 的表达增多,抑制心肌细胞的凋亡,B错误;
C、基因 ARC 为双链 DNA、miR-223为单链 RNA、HRCR 为环状单链 RNA,所以三者所含的游离磷酸基团数量应分别为2、1、0,C正确;
D、过程①为转录,转录时DNA可以与RNA 聚合酶识别结合,可以形成暂时的 DNA—蛋白质复合体。过程②为翻译,从图中 mRNA上结合的核糖体上已合成的多肽链长度来看,T1最短,T3最长,所以核糖体应向右移动,D正确。
故选B。
6. 目前,科学家已经发现植物种子萌发与各植物激素息息相关。研究发现藜麦种子在萌发时,内部的α-淀粉酶活性整体呈现上升的趋势。外源赤霉素(GA3)处理可以促进该种子的萌发,而用外源脱落酸(ABA)处理会明显延缓藜麦种子的萌发。进一步研究发现,较高浓度的外源生长素(IAA)处理结果与外源ABA相似。具体变化如下图所示:
下列有关说法,错误的是( )
A. 在种子萌发的生理过程中,(GA3)和ABA的作用效果相反
B. 较高浓度的外源IAA主要在0—4h和12—16h时段抑制淀粉的水解
C. 12h时外源IAA处理对淀粉水解为可溶性糖的抑制作用较外源ABA处理的程度更小
D. 外源(GA3)可使种子中α-淀粉酶活性增强,导致可溶性糖增多,为种子萌发充分供能
【答案】C
【解析】
【分析】不同植物激素的生理作用:
生长素:合成部位:幼嫩的芽、叶和发育中的种子。主要生理功能:生长素的作用表现为两重性,即:低浓度促进生长,高浓度抑制生长。
赤霉素:合成部位:幼芽、幼根和未成熟的种子等幼嫩部分。主要生理功能:促进细胞的伸长;解除种子、块茎的休眠并促进萌发的作用。
细胞分裂素:合成部位:正在进行细胞分裂的幼嫩根尖。主要生理功能:促进细胞分裂;诱导芽的分化;防止植物衰老。
乙烯:合成部位:植物体的各个部位都能产生。主要生理功能:促进果实成熟;促进器官的脱落;促进多开雌花。
【详解】A、从图中可以看出,外源赤霉素(GA3)处理可以促进藜麦种子的萌发,而外源脱落酸(ABA)处理会明显延缓藜麦种子的萌发,在种子萌发的生理过程中,GA3 和ABA的作用效果相反,A正确;
B、较高浓度的外源IAA处理结果与外源ABA相似,都延缓种子萌发。在0 - 4h和12 - 16h时段,较高浓度的外源IAA处理组中α - 淀粉酶活性低于对照组,说明较高浓度的外源IAA主要在这两个时段抑制淀粉的水解,B正确;
C、由图可知,在12h时,外源ABA处理组中α - 淀粉酶活性低于对照组,而外源IAA处理组中α - 淀粉酶活性比外源ABA处理组更低,即12h时外源IAA处理对淀粉水解为可溶性糖的抑制作用较外源ABA处理的程度更大,C错误;
D、外源GA3处理可以促进藜麦种子的萌发,因为种子萌发需要能量,而淀粉水解为可溶性糖可以为种子萌发供能,外源GA3可使种子中α - 淀粉酶活性增强,导致可溶性糖增多,为种子萌发充分供能,D正确。
故选C。
7. 下图表示环境条件发生变化后某个种群中A和a基因频率的变化情况。下列说法错误的是( )
A. Q点后,A控制性状更加适应环境
B. P点时,A和a的基因频率均为50%
C. 该种群中,杂合体比例越来越高,逐渐取代纯合体
D. 在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论:种群是生物进化基本单位,生物进化的实质是种群基因频率的改变,自然选择决定生物进化方向,隔离是物种形成的必要条件。
【详解】A、据图可知:Q点后,A的基因频率越来越高,根据自然选择学说,说明A控制的性状更加适应环境,A正确;
B、P点时,两曲线相交说明A和a的基因频率相等,A和a的基因频率均为50%,B正确;
C、Q点后,A的基因频率越来越高,根据自然选择学说,说明A控制的性状更加适应环境,种群中AA和Aa的基因型频率会越来越高,不会出现杂合子取代纯合子的情况,C错误;
D、在自然选择的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,导致生物朝着一定的方向不断进化,D正确。
故选C。
8. 科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍(由不同组织构成)“开窗”研究组织再生的方向性和机制(题图所示),下列叙述不合理的是( )
A. “窗口”愈合过程中,细胞之间的接触会影响细胞增殖
B. 对照组“窗口”远端,细胞不具有增殖和分化的潜能
C. “窗口”再生方向与两端H酶的活性高低有关,F可抑制远端H酶活性
D. 若要比较尾鳍近、远端的再生能力,则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析,该实验研究的是组织再生的方向和机制,由图可知,组织再生的方向为由H酶活性低向H酶活性高方向延伸,添加F后,能抑制远端H酶的活性,组织延伸方向为两端向中间延伸,据此答题。
【详解】A、“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量,正常细胞增殖过程中存在接触抑制,即细胞之间的接触会影响细胞增殖,A正确;
B、处理组与对照组比较发现,添加F后,“窗口”远端的细胞继续增殖和分化,说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力,B错误;
C、由图可知,“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关,由活性低的向活性高的方向再生,添加F后可抑制远端H酶活性,使组织再生的方向往中间延伸,C正确;
D、图中的近端和远端为同一个“窗口”,只能判断出再生的方向,若要判断出再生的能力,则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察,D正确。
故选B。
9. 乙型肝炎病毒(HBV)的结构模式图如图所示。HBV与肝细胞吸附结合后,脱去含有表面抗原的包膜,进入肝细胞后再脱去由核心抗原组成的衣壳,大量增殖形成新的HBV,释放后再感染其他肝细胞。下列说法正确的是( )
A. 树突状细胞识别HBV后只发挥其吞噬功能
B. 辅助性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞
C. 根据表面抗原可制备预防乙型肝炎的乙肝疫苗
D. 核心抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于细胞免疫
【答案】C
【解析】
【分析】细胞免疫过程:①被病原体(如病毒)感染的宿主细胞(靶细胞)膜表面的某些分子发生变化,细胞毒性T细胞识别变化的信号。②细胞毒性T细胞分裂并分化,形成新的细胞毒性T细胞和记忆T细胞。细胞因子能加速这一过程。③新形成的细胞毒性T细胞在体液中循环,它们可以识别并接触、裂解被同样病原体感染的 靶细胞。④靶细胞裂解、死亡后,病原体暴露出来,抗体可以与之结合;或被其他细胞吞噬掉。
【详解】A、树突状细胞属于抗原呈递细胞,树突状细胞识别HBV后,能够摄取、处理加工抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他免疫细胞,A错误;
B、细胞毒性T细胞识别并裂解被HBV感染的肝细胞,B错误;
C、由题干信息可知,HBV与肝细胞吸附结合后,脱去含有表面抗原的包膜,因此根据表面抗原可制备预防乙型肝炎的乙肝疫苗,C正确;
D、核心抗原诱导机体产生特异性抗体的过程属于体液免疫,D错误。
故选C。
10. 某海水养殖场的能量流动示意图如下(不考虑未利用),其中A、B表示营养级[图中数值单位为J/(m2·a)],下列叙述正确的是( )
A. 图中A用于生长、发育和繁殖的能量为500J/(m2·a)
B. 图中由A到B的能量传递效率约为15.2%
C. 该生态系统实现了能量在A和遗体残骸间的循环
D. 养殖场中的海星活动能力弱、范围小,宜用样方法估算其种群密度
【答案】D
【解析】
【分析】同化量=用于自身生长发育和繁殖的能量+呼吸作用消耗的。自身生长发育和繁殖的能量=流向下一营养级的+遗体残骸流向分解者的能量。能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值。
【详解】A、图中A从生产者和遗体残骸中同化的能量=3500+2500=6000,A呼吸作用消耗的能量为4000,则图中A用于生长、发育和繁殖的能量为6000-4000=2000J/(m2·a),A错误;
B、图中B的同化量为500,A的同化量为6000,图中由A到B的能量传递效率=500/6000≈8.3%,B错误;
C、能量不能循环利用,只是提高了利用率,C错误;
D、样方法适用于双子叶植物和一些活动能力弱、范围小的动物,而养殖场中的海星活动能力弱、范围小,宜用样方法估算其种群密度,D正确。
故选D。
11. 白鲟是中国最大的淡水鱼类,曾生活在我国长江水域,2019年宣布灭绝。为保护长江生态,我国农业部宣布自2020年1月1日起,长江十年禁渔。下列说法正确的是( )
A. 白鲟一个物种的灭绝不会影响长江水域生物多样性,只是其潜在价值随之消失
B. 实施禁渔后,长江水域生物群落将发生次生演替,长江生态将得以恢复
C. 该措施的实施说明了野生生物资源需要保护,开发野生生物资源都是违法行为
D. 长江水体不同水层分布着不同的鱼类,这种分层现象与鱼类对光的利用有关
【答案】B
【解析】
【分析】生物多样性通常有三个主要的内涵,即生物种类的多样性、基因(遗传)的多样性和生态系统的多样性.
保护生物多样性的措施有:一是就地保护,大多是建自然保护区,比如四川卧龙大熊猫自然保护区等;二是迁地保护,大多转移到动物园或植物园,比如,水杉种子带到南京的中山陵植物园种植等;三是开展生物多样性保护的科学研究,制定生物多样性保护的法律和政策;四是开展生物多样性保护方面的宣传和教育。
【详解】A、白鲟一个物种的灭绝会影响长江水域生物多样性,A错误;
B、实施禁渔后,长江水域生物群落将发生次生演替,长江生态将得以恢复,B正确;
C、该措施的实施说明了野生生物资源需要保护,合理合法开发野生生物资源,C错误;
D、长江水体不同水层分布着不同的鱼类,说明该群落具有垂直结构,这种分层现象是由各种鱼类的食物(和栖息空间)不同造成的,D错误。
故选B。
12. 兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经元兴奋性的影响,研究人员将体外培养的大鼠海马神经元置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),再将其置于无氧培养液中,定时测定,结果如图甲、乙所示(对照组的数值是在含氧培养液中测得的)。下列说法错误的是( )
A. 图甲中静息电位是以细胞膜的外侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV
B. 给予对照组神经元30pA强度的电刺激,则神经纤维膜电位表现为外负内正
C. 当静息电位由-60mV变为-65mV时,神经元更易兴奋
D. 缺氧一段时间后,会影响某些离子的主动运输,导致膜电位异常
【答案】C
【解析】
【分析】1、静息时,钾离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,钠离子通道开放,钠离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
2、根据题干信息和图形分析,实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,故自变量为缺氧时间;图中显示随着缺氧时间的延长,静息电位先降低后升高,而阈强度先增加后降低。
【详解】A、静息电位时,表现为外正内负,图甲中静息电位是以细胞膜的外侧为参照,并将该侧电位水平定义为0mV,因此测得的静息电位为负值,A正确;
B、由图乙可知,对照组神经元兴奋的阈值小于30pA,因此给予对照组神经元30pA强度的电刺激,会产生动作电位,则神经纤维膜电位表现为外负内正,B正确;
C、缺氧处理20min的实验组,当静息电位由-60mV变为-65mV时,静息电位降低,阈强度升高,因而神经元更不容易兴奋,C错误;
D、缺氧会影响细胞的能量供应,对细胞通过主动运输方式跨膜转运离子产生影响,使神经细胞不能维持细胞内外的离子浓度差,从而导致膜电位异常,D正确。
故选C。
13. 科学工作者为了监测和预报某草原鼠害的发生情况,采用标志重捕法对田鼠种群数量进行调查,发现在最初调查的—个月内,种群数量每天增加1.5%,下列分析正确的是( )
A. 最初调查的一个月内,田鼠种群数量呈“S”型增长
B. 最初调查的一个月内,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为1.015
C. 若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,则估算数值会偏小
D. 数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,是防治鼠害的最佳时期
【答案】B
【解析】
【分析】1、J型增长曲线:在食物(养料)和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件下,种群的增长率不变,数量会连续增长。
2、S型增长曲线:在自然界中,环境条件是有限的,因此,种群不可能按照“J”型曲线无限增长。当种群在一个有限的环境中增长时,随着种群密度的上升,个体间由于有限的空间、食物和其他生活条件而引起的种内斗争必将加剧,以该种群生物为食的捕食者的数量也会增加,这就会使这个种群的出生率降低,死亡率增高,从而使种群数量的增长率下降。当种群数量达到环境条件所允许的最大值时,种群数量将停止增长,有时会在 K值保持相对稳定。
【详解】A、最初调查的一个月内,种群数量每天增加1.5%,增长倍数为1.015,田鼠种群数量呈“J”型增长,A错误;
B、最初一个月内,田鼠种群数量呈“J”型增长,田鼠种群增长模型可构建为Nt=N0λt,其中λ为增长倍数,每天增加1.5%,所以第二天是前一天的(1+1.5%)倍,所以λ为1.015,B正确;
C、标志重捕法的计算公式为:种群中的个体数=第一次捕获数×第二次捕获数÷标志后重新捕获数,若已被捕捉、标记过的田鼠不易再次被捕捉到,标志后重新捕获数减少,则估算数值会偏大,C错误;
D、数月之后,当田鼠种群的出生率等于死亡率时,种群数量达到最大值,不是防治鼠害的最佳时期,有害动物的防治越早越好,D错误。
故选 B。
【点睛】
14. 甘草是中医使用最多的药材之一,其提取物中的黄酮具有抗衰老、抗炎等作用。有同学提出利用现代生物技术生产黄酮的两条技术路径,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. B代表愈伤组织,两条技术路径均证明了植物细胞具有全能性
B. 获得愈伤组织的过程应保持在无菌、无毒和环境条件下
C. ①②③的培养基中含有植物激素和多种无机盐,还需要添加蔗糖等能源物质
D. 路径二添加果胶酶的目的是获得原生质体,使用纤维素酶也可以达成该目的
【答案】C
【解析】
【分析】植物组织培养过程是:离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织,然后再分化生成根、芽,最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。
【详解】A、途径二并未从已分化的植物细胞获得完整植株,不能体现植物细胞的全能性,A错误;
B、获得愈伤组织的过程是植物组织培养中的脱分化过程,此过程应保持无菌、无毒的环境。 而5%CO2环境是动物细胞培养时需要的条件,目的是维持培养液的pH,植物组织培养一般不需要5%CO2环境,B错误;
C、①②③的培养过程均为植物组织培养的相关过程。植物组织培养的培养基中除了含有植物激素(如生长素、细胞分裂素等)和多种无机盐外,还需要添加蔗糖等能源物质,蔗糖可以为植物细胞提供碳源和能量,C正确;
D、图示过程中添加果胶酶的主要目的瓦解植物的胞间层,更快获得细胞悬液,使用纤维素酶也可以达成该目的,D错误。
故选C。
15. 甲病(由M、m控制)和乙病(由N、n控制)均为人类神经系统遗传病。下图为这两种遗传病的家系图,其中Ⅱ6不携带乙病致病基因,男性人群中甲病隐性基因占1/1000。下列叙述正确的是( )
A. 甲病为伴X隐性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ2为甲病致病基因携带者,Ⅱ7与Ⅰ1基因型相同的概率是2/3
C. Ⅲ3患甲病概率是1/3000
D. Ⅱ8只患一种病的概率是3/8
【答案】D
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病:
(1)单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)。
(2)多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病。
(3)染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、据图分析,图中的I1和I2正常,但生有患甲病的女儿Ⅱ5,说明甲病是常染色体隐性遗传病,图中的Ⅱ5和Ⅱ6不患乙病,但生有患乙病的儿子,说明该病是隐性遗传病,又因为Ⅱ6不携带乙病致病基因,说明致病基因位于X染色体上,即该病是伴X隐性遗传病,A错误;
B、甲病是常染色体隐性遗传病,Ⅱ5患甲病,基因型是mm,则I1和I2都是Mm,II2正常,基因型可能是MM或Mm,不一定有甲病致病基因;I1和I2都是Mm,II7正常,基因型是1/3MM、2/3Mm,即与Ⅰ1基因型相同的概率是2/3,B错误;
C、II3基因型是1/3MM、2/3Mm(配子及比例是2/3M、1/3m),男性人群中甲病隐性基因占1/1000,即m=1/1000,M=999/1000,则II4基因型及概率是2/1001Mm、999/1001MM(配子及比例是1/1001m、1000/1001M),Ⅲ3患甲病(mm)概率是1/3m×1/1001m=1/3003,C错误;
D、II1两病皆患,基因型是mmXnY,关于甲病,I1和I2都是Mm,关于乙病两者基因型分别是XNY、XNXn,Ⅱ8患有甲病(mm)的概率是1/4,患有乙病的概率是1/4,Ⅱ8只患一种病的概率=(1/4×3/4)+(1/4×3/4)=3/8,D正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题(共55分)
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. T细胞表面存在着一类负调节分子,其被激活后能下调T细胞的免疫能力。如T细胞表面存在一种名为程序性细胞死亡蛋白(PD-1)受体分子,癌症患者体内的肿瘤细胞正是利用这类受体分子逃脱免疫系统的攻击,目前免疫疗法在肿瘤的治疗中具有重要意义。请分析回答:
(1)肿瘤的产生表明免疫的_______功能缺失,负调节分子可以防止自身免疫病等免疫过激现象发生。
(2)研究发现,肿瘤细胞高度表达PD-L1的配体分子,该分子可被PD-1识别并结合,现常利用单克隆抗体来打破肿瘤的细胞免疫逃逸机制,其可能的作用机理是_______。
(3)T细胞按照表面受体分子和的不同分别分为细胞和细胞。细胞主要是分泌细胞因子增强免疫应答,则它为辅助性T细胞。推测清除肿瘤细胞的主要免疫细胞是_______(填“细胞”或“细胞”)
(4)为了验证(3)中清除肿瘤细胞的主要免疫细胞类型,实验人员的操作手段包括利用PD-1抑制剂联合粒子植入对癌症进行治疗,进行T细胞耗竭实验(人为操作消耗某种T细胞),请结合上述技术手段利用下列材料简要写明实验设计思路和预期实验结果。实验材料:若干肺腺癌模型小鼠、抗抗体、抗抗体、缓冲液、PD-1抑制剂联合粒子(简称为PD-1抑制剂+治疗)。
实验思路:_______。
预期实验结果:_______。
【答案】(1)监视 (2)单克隆抗体特异性与PD-1(或PD-L1)结合,阻止PD-1与PD-L1结合,激活T细胞对癌细胞的杀伤能力
(3)细胞
(4) ①. 实验思路:将若干肺腺癌模型小鼠随机均分为3组,编号为第一、二、三组,第一组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量抗抗体;第二组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量抗抗体;第三组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量缓冲液,3组小鼠置入相同适宜环境中一段时间后,测量各组小鼠肿瘤的平均体积(或测定各组小鼠死亡率,或检查各组的治疗效果)(合理即可) ②. 预期实验结果:小鼠肿瘤平均体积大小依次为第一组>第二组>第三组(或小鼠死亡率第一组>第二组>第三组,或小鼠治疗效果第三组>第二组>第一组)
【解析】
【分析】1、细胞免疫:细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后,增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞,细胞毒性T细胞和靶细胞接触,将靶细胞裂解。
2、体液免疫:病原体可以直接和B细胞接触,树突状细胞作为抗原呈递细胞,可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞,随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下,B淋巴细胞活化,再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞,浆细胞产生抗体,和病原体结合。
【小问1详解】
肿瘤的产生说明机体免疫系统不能及时识别和清除肿瘤细胞,这表明免疫系统的监控功能缺失。
【小问2详解】
肿瘤细胞高度表达PD - L1配体分子,该分子可被PD - 1识别并结合,从而使T细胞活性受抑制。单克隆抗体可与PD - 1或PD - L1特异性结合,阻断它们的识别和结合,解激活T细胞对癌细胞的杀伤能力
【小问3详解】
CD8+T细胞能识别并杀伤靶细胞,在清除肿瘤细胞方面发挥主要作用,而CD4+T细胞主要是辅助性T细胞,分泌细胞因子增强免疫应答。
【小问4详解】
实验思路:将若干肺腺癌模型小鼠随机均分为3组,编号为第一、二、三组,第一组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量抗抗体;第二组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量抗抗体;第三组利用PD-1抑制剂治疗模型小鼠,注射等量缓冲液,3组小鼠置入相同适宜环境中一段时间后,测量各组小鼠肿瘤的平均体积(或测定各组小鼠死亡率,或检查各组的治疗效果)。
预期实验结果:小鼠肿瘤平均体积大小依次为第一组>第二组>第三组(或小鼠死亡率第一组>第二组>第三组,或小鼠治疗效果第三组>第二组>第一组)。
17. 人类先天性肢体畸形是一种遗传病,某研究小组对患者甲的家系进行了调查,结果如图1。
(1)由图1可知,该病为_______遗传病。EN1基因是肢体发育的关键基因。对患者甲和健康志愿者的EN1基因进行测序,结果如图2。推测甲患病的可能原因是EN1基因的碱基对_______,使其指导合成肽链的氨基酸序列改变,蛋白质的空间结构发生改变,导致肢体发育异常。若对II-3个体的EN1基因进行测序,结果可能为_______。
(2)对另一先天肢体畸形患者乙的相关基因进行测序,乙的EN1基因序列正常,但该基因附近有一段未知功能的DNA片段(MCR)缺失。研究人员对EN1基因正常,但MCR缺失的肢体畸形纯合小鼠(E+E+M-M-)进行检测,发现其EN1基因表达量显著低于野生型。由此推测患者乙的致病机理为_______。
(3)为确定MCR的作用机制,研究人员用表现型正常的MCR缺失杂合小鼠(E+E+M+M-)与表现型正常的EN1基因突变杂合小鼠(E+E-M+M+)杂交,子代表现型及比例为发育正常:肢体畸形=3:1。
①子代肢体畸形小鼠的基因型为_______。
②真核生物的转录调控大多是通过顺式作用元件与反式作用因子相互作用而实现的。顺式作用元件是指存在于基因旁侧,能影响基因表达的DNA序列,如图3中的增强子、TATAbox;反式作用因子是一类蛋白质分子,通过与顺式作用元件结合调控基因转录起始,如图3中的_______。
【答案】(1) ①. 常染色体隐性 ②. 增添 ③. 均与正常基因序列一致或既有正常基因序列又有突变基因序列
(2)由于MCR的缺失,使EN1基因表达量降低,导致患者肢体发育异常
(3) ①. E+E-M+M- ②. 转录因子、TBP
【解析】
【分析】1、基因控制生物性状的两种方式∶—是通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状;而是通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2、两个单杂合子交配(E+E+M+M-、E+E-M+M+)子代中有双杂合子E+E- M+M-。
【小问1详解】
根据遗传规律无中生有为隐性而且为女病但女患者的父亲正常,所以是常染色体隐性遗传病。由图可知甲多了一个碱基T所以属于碱基对的增添,因为氨基酸是蛋白质的单体,基因中碱基对的增添造成氨基酸的排列顺序改变,从而使得蛋白质结构改变。由于II-3的双亲均正常,但生育了患病的女儿,所以亲本的基因型均为杂合子,因此II-3的基因型可能是显性纯合子或杂合子,因此测序结果可能为均与正常基因序列一致或既有正常基因序列又有突变基因序列。
【小问2详解】
由题可知MCR缺失导致EN1的基因表达量显著低于野生型,所以可得由于MCR的缺失,使EN1基因表达量降低,导致患者肢体发育异常。
【小问3详解】
由孟德尔的自由组合定律可知两个单杂合子交配(E+E+M+M-、E+E-M+M+)子代中有双杂合子E+E- M+M-,该基因型所占比例为1/4,所以子代肢体畸形小鼠的基因型为E+E- M+M-。题中需要控制转录反应起始的物质所以是转录因子、TBP。
18. 司美格鲁肽被当作“减肥神药”在社会上悄然流行开来,但是该药目前仅作为Ⅱ型糖尿病治疗药物批准在国内上市,其有效成分为胰高血糖素样肽-1(GLP-1),其作用机制如图所示,图中(+)表示促进作用。
(1)据图分析,GLP-1可以通过神经调节方式中的______(填“非条件”或“条件”)反射,刺激血糖调节中枢[1]______,进而引起迷走神经支配的[2]______发挥作用,引起进食减少、体重减轻。
(2)给糖尿病患者注射胰岛素药量过多,会引发低血糖症状,而注射GLP-1过多能够避免引发低血糖症状,据图分析原因是______。
(3)现有生理状况相同的健康小鼠若干,实验试剂STZ药物(该药物特异性诱导胰岛B细胞部分凋亡)、exendin-4(某种其他类型的降血糖药物)、GLP-1、生理盐水。请设计实验进一步探究GLP-1的降血糖机制,简要写出实验思路。______。
【答案】(1) ①. 非条件 ②. 下丘脑 ③. 胃腺或胃部平滑肌
(2)当注射GLP-1过多导致血糖减低时,胰岛B细胞摄入葡萄糖减少,细胞呼吸减慢,进而导致ATP合成减少,GLP-1对胞内信号转导的促进作用减弱,最终胰岛素分泌减少,避免了低血糖症状的发生
(3)取生理状况相同的健康小鼠若干,随机均分为4组,其中1~3组都要注射STZ,以构建模型鼠,4组是健康的对照组(注射等量生理盐水),一段时间后,四组同时分别注射适量且等量的exendin-4、GLP-1、生理盐水、生理盐水,将四组小鼠置于相同且适宜的条件下培养,期间持续测定四组小鼠的空腹血糖,并求得平均值,全部注射流程结束一段时间后检测四组小鼠的胰岛B细胞的数量和胰岛素含量;
【解析】
【分析】血糖平衡的调节,也就是调节血糖的来源和去向,使其处于平衡状态。研究发现,机体是通过一些特定的激素来调节血糖的代谢速率的,其中最主要的是胰岛分泌的胰高血糖素和胰岛素。
【小问1详解】
据图可知,GLP-1可以通过神经调节方式中的“非条件”反射,刺激血糖调节中枢下丘脑,对应图中的1,即血糖调节中枢位于下丘脑某区域,进而引起迷走神经支配的胃腺和胃部平滑肌,即图中的2发挥作用,引起进食减少、体重减轻,同时大脑还可产生饱腹感,引起进食减少。
【小问2详解】
胰岛素直接作用于组织细胞降低血糖,给糖尿病患者注射胰岛素药量过多,会引发低血糖症状,而GLP-1发挥作用依赖葡萄糖产生的ATP转化为cAMP,当GLP-1注射过多导致血糖降低时,胰岛B细胞摄入葡萄糖减少,细胞呼吸减慢导致ATP浓度降低,使得GLP-1的胞内信号转导的促进作用减弱,进而对胰岛素分泌的促进效果也减弱,避免了低血糖症状。
【小问3详解】
本实验的目的是探究GLP-1的降血糖机制,即通过增加胰岛素含量实现,结合题中的药物推测,本实验设计中的自变量为胰岛B细胞是否受损、注射药物的种类,实验的因变量为血糖含量的变化,因此需要设计四组实验,设计如下:
取生理状况相同的健康小鼠若干,随机均分为4组,其中1~3组都要注射STZ,以构建模型鼠,4组是健康的对照组(注射等量生理盐水),一段时间后,四组同时分别注射适量且等量的exendin-4、GLP-1、生理盐水、生理盐水,将四组小鼠置于相同且适宜的条件下培养,期间持续测定四组小鼠的空腹血糖,并求得平均值,全部注射流程结束一段时间后检测四组小鼠的胰岛B细胞的数量和胰岛素含量;,若第2、3组血糖含量高于1组,且1组血糖含量与4组接近,同时检测1~3组胰岛B细胞数目少且胰岛素含量低,则可说明GLP-1是通过增加胰岛素含量实现降血糖的。
19. 莴苣的生长发育受多种因素的调控。莴苣种子需要在有光的条件下才能萌发,种植前需要浸泡清水30分钟,捞出放在湿纸巾上阴凉处见光催芽。出苗后移栽,研究发现不同光质配比对莴苣幼苗体内的叶绿素含量和氮含量的影响如图甲所示,不同光质配比对莴苣幼苗干重的影响如图乙所示。分组如下:CK组(白光)、A组(红光:蓝紫光=1:2)、B组(红光:蓝紫光=3:2)、C组(红光:蓝紫光=2:1),每组光照输出的功率相同。回答下列问题:
(1)光合作用的光反应阶段,氮元素主要用于_______等物质的合成(写出2种物质),叶绿体中色素具有的功能是_______。
(2)由图乙可知,A、B、C组的干重都比CK组高,从光质的角度分析原因是_______。
(3)研究发现随着光照时间的增加,莴苣种子内的赤霉素的含量有所增加,推测可能原因是_______(一种色素蛋白复合体)可以接受光信号,在细胞内经过一系列信号转导过程,促进赤霉素相关基因的表达进而促进种子萌发。
(4)红光促进种子萌发的机制有一种假说是红光能提高种子对赤霉素的敏感性。研究小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组红光照射、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若实验结果为_______,则能证明该假说正确。
【答案】(1) ①. NADPH、ATP ②. (捕获)吸收、传递和转化光能
(2)与CK组(白光)相比,A、B、C组使用的是红光和蓝紫光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在光强一定时A、B、C组吸收的光更充分,光合作用速率更高,植物干重更高
(3)光敏色素(或接受蓝光的受体)
(4)甲组种子的萌发率明显大于乙、丙组
【解析】
【分析】光合作用根据是否需要光能,可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段是光合作用第一个阶段的化学反应,必须有关才能进行,是在类囊体薄膜上进行;暗反应阶段是第二个阶段的化学反应,不直接依赖光,是在叶绿体的基质中进行的。
【小问1详解】
N是叶绿素、酶以及ATP等重要组成元素,氮元素可用于叶绿素、NADPH、光合作用有关的酶、ATP等物质的合成,进而促进光合作用。在光合作用的光反应阶段,叶绿体中的色素具有吸收、传递和转化光能的作用。
【小问2详解】
依据图乙可知,A、B、C组的干重之所以比CK组高,与实验过程中的自变量,即所采用的光质及光质的比例有光,光合色素主要吸收红光和蓝紫光,A、B、C组使用的就是红光和蓝紫光,在光照强度一定时A、B、C组吸收的光更充分,光合作用速率更高,植物干重更高。
【小问3详解】
随着光照时间的增加,莴苣种子内的赤霉素的含量有所增加,推测可能原因是光敏色素可以接受光信号,在细胞内经过一系列信号转导过程,促进赤霉素相关基因的表达进而促进种子萌发。
【小问4详解】
实验的目的是探究红光能提高种子对赤霉素的敏感性,若红光能提高种子对赤霉素的敏感性,则:研究小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组,其中甲组红光照射、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素,若实验结果为甲组种子的萌发率大于乙、丙组,而丙组种子的萌发率和乙组相等。
20. 蒙顶山茶是中国传统绿茶。茶树是典型的C₃植物,具有光呼吸作用。茶树叶片的光合作用对其产量和品质有重要影响,不同间作模式下茶树叶片生理代谢活动也会随着环境变化而表现出一定差异。研究人员以纯茶园(CK)、马缨花—茶间作茶园(MT)、冬樱花—茶间作茶园(DT)、核桃——茶间作茶园(HT)4种种植模式进行研究得到以下数据。
(1)净光合速率是指单位时间内植物有机物的________。根据结果可知,茶树净光合速率在12:00—14:00增加的是________模式。研究发现,胞间CO₂ 浓度降低会抑制光呼吸的进行。光呼吸是一种消耗能量和有机物的过程,其减少可以间接提高光合效率,从而导致净光合速率增加。据图分析茶树净光合速率变化为该模式的可能原因是______________。
(2)根据结果可知,茶树净光合速率在16:00—18:00 时出现大幅度降低,甚至出现了低于0的值,可能的原因是_________。
(3)茶叶叶肉细胞的 Rubisco酶具有“两面性”,即在光下叶绿体中的 C₅能与CO₂形成C₃,当CO₂/O₂比值低时,C₅也能与 O₂反应形成C₂等化合物。C₂在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。Rubisco酶的存在场所应为___________。为了提高产量,减少不必要的光呼吸损耗,请设计一种较简单的方法:_____________,并说明原因:_____________。
【答案】(1) ①. 积累量 ②. 核桃-茶间作茶园(HT) ③. 蒸腾速率增大,为了减小水分散失,气孔导度下降,胞间CO2下降,光呼吸强度降低,有机物消耗减少,从而导致净光合速率增加
(2)
16:00—18:00 光照逐渐减弱,光合作用逐渐减弱,甚至低于呼吸作用强度,导致净光合速率为负值
(3) ①. 叶绿体基质 ②. 适当升高CO2浓度 ③. 适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少,另一方面使光合速率增加,有利于提高作物产量
【解析】
【分析】①分析第一个图可得:在12:00—14:00时,纯茶园(CK)和马缨花—茶间作茶园(MT)模式的净光合速率下降,冬樱花—茶间作茶园(DT)模式的净光合速率基本不变,只有核桃——茶间作茶园(HT)模式净光合速率增加;
②净光合速率是指单位时间内植物植物有机物的积累量,净光合速率=总光合速率-呼吸速率。
【小问1详解】
①净光合速率是指单位时间内植物植物有机物的积累量,净光合速率=总光合速率-呼吸速率;
②据第一个图可知,核桃—茶间作茶园(HT)种植模式下,茶树净光合速率增加;
③观察第二个图与第三个图中HT组的变化情况可得,在12:00—14:00茶树的蒸腾速率增大,为减少水分散失,气孔导度也发生下降,因此胞间CO2下降,结合题目信息可知,胞间CO2下降使光呼吸减弱,消耗有机物减少,因此净光合速率增加。
【小问2详解】
净光合速率=总光合速率-呼吸速率,根据结果可知,茶树净光合速率在16:00—18:00时出现大幅度降低,甚至出现了低于0的值,原因是16:00—18:00 光照逐渐减弱,光合作用逐渐减弱,甚至低于呼吸作用强度,导致净光合速率为负值。
【小问3详解】
①根据题目信息可知,Rubisco酶是暗反应中发挥作用的一种酶,因此Rubisco酶存在的场所为叶绿体基质;
②根据题目信息可知,Rubisco酶的作用取决于CO₂/O₂的比值,因此适当升高CO2浓度能够提高产量,减少不必要的光呼吸损耗;
③根据题目信息可知,当CO₂/O₂比值低时,会发生光呼吸,因此,适当升高CO2浓度一方面使光呼吸速率降低、消耗减少,另一方面使暗反应增强,光合速率增加,有利于提高作物产量。
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